Найден способ выработки электричества при помощи мягкой древесины

Найден способ выработки электричества при помощи мягкой древесины Новости

В журнале Science Avances опубликованы результаты исследования многопрофильной научной группы, которая нашла способ производить электроэнергию в домах с помощью ходьбы по смягченной древесине. Проект разработан в рамках поиска экологически чистых систем получения энергии.

Ученые всего мира активно ищут новые, уникальные подходы к производству электрической энергии. Одним из них является использование пьезоэлектрических устройств. Данный эффект заключается в выработке веществом электрической силы при изменении его формы.

В конце 19-го века братья Кюри открыли пьезоэлектричество. К диэлектрикам такого типа относятся кристаллы, которые продуцируют заряд во время сжатия, либо меняют форму под влиянием напряжения. Пьезокристаллы могут состоять из одного, двух и большего количества слоев. Они сгибаются и разгибаются, сжимаются и расширяются, скручиваются.

Возникновение зарядов на поверхности кристаллов
Возникновение зарядов на поверхности кристаллов

Исследователи обратили внимание на то, что люди тратят много энергии на обыкновенную ходьбу – в сочетании с пьезоэлектриками ее можно использовать для производства электричества. Оптимальным решением стало совмещение таких веществ с напольными материалами.

Изучив древесину, которая используется для изготовления напольных покрытий, изобретатели обнаружили, что материал в обыкновенном виде не способен обеспечить их необходимой энергией. В дальнейшем работа велась с бальзовым деревом – редким растением и источником ценной древесины. Этот материал в сухом виде является очень мягким и легким, простым в обработке, а конструкции получаются достаточно жесткими.

Чтобы придать дереву необходимые свойства, его обрабатывали грибком белой гнили на протяжении нескольких недель. Процессы гниения сделали структуру древесины губчатой и подходящей для проведения эксперимента. Форма материала менялась под давлением и возвращалась к первоначальному состоянию, если к нему не прикладывали силу.

Интересно:  Учёным стал известен метод определения происхождения чёрных дыр

Затем к древесине добавили пьезоэлектрическое устройство. Его подключили к светодиодной лампе для передачи вырабатываемой энергии. Покрытие расположили на полу для свободного передвижения по нему – каждый раз, когда кто-то проходил по поверхности, лампа загоралась. Количество произведенного электричества составило около 0,85 В. Однако аналогичную систему можно расширить таким образом, что перемещение по всему дому позволит обеспечивать питание различных устройств.

Графическое изображение эволюции структуры древесины после обработки грибком
Графическое изображение эволюции структуры древесины после обработки грибком

Пьезоэлектричество пока не обрело широкого распространения. Наиболее привычными устройствами с применением данного эффекта являются пьезоэлектрические зажигалки. Однако существует и ряд более глобальных проектов. Например, в метро Токио на одной из станций в зале для приобретения билетов в пол вмонтированы пьезогенераторы. При скоплении людей вырабатываемого электричества достаточно для питания турникетов.

Также известен проект израильских ученых, которые провели эксперимент с пьезоэлектричеством и автобаном. Согласно их расчетам, движение транспортных средств по 1 км автобана может произвести до 5 МВт электроэнергии. Основной недостаток данной технологии состоит в том, что энергия не накапливается, а исчезает сразу после того, как пропадает источник прикладываемой силы.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Поделиться с друзьями

Эксперт и постоянный автор научно-популярного журнала: «Как и Почему». Свидетельство о регистрации средства массовой информации ЭЛ № ФС 77 - 76533. Издание «Как и Почему» kipmu.ru входит в список социально значимых ресурсов РФ (определяет Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации).

Оцените автора
( Пока оценок нет )
Научно-популярный журнал: «Как и Почему»
guest
0 Комментарии
Встроенная обратна связь
Просмотр всех комментариев

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: